Principais características dos triacs

Todos os dispositivos semicondutores são baseados em junções e, se um dispositivo de três junções for um tiristor, então dois dispositivos de três junções conectados em paralelo em um invólucro comum já são triac, ou seja, um tiristor simétrico. Na literatura de língua inglesa é chamado de «TRIAC» - triodo AC.

De uma forma ou de outra, o triac tem três saídas, duas das quais são de alimentação e a terceira é um controle ou portão (inglês GATE). Ao mesmo tempo, o triac não possui um ânodo e cátodo específicos, pois cada um dos eletrodos de potência em momentos diferentes pode atuar como ânodo e cátodo.

Devido a essas características, os triacs são muito utilizados em circuitos de corrente alternada. Além disso, os triacs são baratos, têm uma longa vida útil e não causam faíscas em comparação com os relés de comutação mecânica, o que garante sua demanda contínua.

Vamos ver as principais características, ou seja, os principais parâmetros técnicos dos triacs, e explicar o que significa cada um deles. Consideraremos o exemplo de um triac BT139-800 bastante comum, que é frequentemente usado em vários tipos de reguladores.Então, as principais características do triac:

• Tensão máxima;

• Tensão máxima de impulso repetitivo no estado desligado;

• Corrente máxima, média do período, em estado aberto;

• Corrente máxima de pulso de curto prazo no estado aberto;

• Queda máxima de tensão no triac no estado aberto;

• A corrente de controle CC mínima necessária para ligar um triac;

• Tensão de controle do gate correspondente à corrente DC mínima do gate;

• Taxa crítica de aumento da tensão de estado fechado;

• Taxa crítica de aumento da corrente de estado aberto;

• Tempo de ativação;

• Faixa de temperatura operacional;

• Quadro.

Tensão máxima

Para o nosso exemplo, é 800 volts. Esta é a tensão que, quando aplicada aos eletrodos de alimentação do triac, teoricamente não causará danos. Na prática, esta é a tensão operacional máxima permitida para o circuito conectado por este triac em condições de temperatura operacional que estão dentro da faixa de temperatura permitida.

Mesmo um excesso de curto prazo desse valor não garante a operação adicional do dispositivo semicondutor. O próximo parâmetro esclarecerá essa disposição.

Tensão de pico repetitiva máxima fora do estado

Este parâmetro é sempre indicado na documentação e significa apenas o valor da tensão crítica, que é o limite para este triac.

Esta é a tensão que não pode ser excedida no pico. Mesmo que o triac esteja fechado e não abra, instalado em um circuito com tensão alternada constante, o triac não irá quebrar se a amplitude da tensão aplicada não ultrapassar 800 volts para o nosso exemplo.

Se uma tensão, pelo menos ligeiramente superior, for aplicada ao triac fechado, pelo menos durante parte do período da tensão alternada, seu desempenho posterior não é garantido pelo fabricante. Este item refere-se novamente às condições da faixa de temperatura permitida.

Máximo, média do período, estado atual

A chamada corrente máxima quadrática média (RMS — raiz quadrada média), para uma corrente senoidal, este é o seu valor médio, sob condições de temperatura operacional aceitável do triac. Para o nosso exemplo, este é um máximo de 16 A em temperaturas triac de até 100° C. A corrente de pico pode ser maior conforme indicado pelo próximo parâmetro.

Corrente máxima de impulso de curta duração no estado aberto

Essa é a corrente de pico especificada na documentação do triac, necessariamente com a duração máxima de corrente permitida desse valor em milissegundos. Para o nosso exemplo, são 155 amperes por no máximo 20 ms, o que praticamente significa que a duração de uma corrente tão grande deve ser ainda menor.

Observe que em nenhuma circunstância a corrente RMS deve ser excedida ainda. Isso se deve à potência máxima dissipada pela caixa do triac e à temperatura máxima permitida da matriz inferior a 125 °C.

Queda máxima de tensão no triac no estado aberto

Este parâmetro indica a tensão máxima (no nosso exemplo é 1,6 volts) que será estabelecida entre os eletrodos de potência do triac no estado aberto, na corrente especificada na documentação em seu circuito de trabalho (no nosso exemplo, na corrente de 20 amperes). Geralmente, quanto maior a corrente, maior a queda de tensão no triac.

Essa característica é necessária para cálculos térmicos, pois informa indiretamente ao projetista o valor potencial máximo de potência dissipada pelo invólucro do triac, o que é importante na hora de escolher um dissipador de calor. Também permite estimar a resistência equivalente do triac sob certas condições de temperatura.

Corrente mínima do drive DC necessária para ligar o triac

A corrente mínima do eletrodo de controle do triac, medida em miliampères, depende da polaridade da inclusão do triac no momento atual, bem como da polaridade da tensão de controle.

Para o nosso exemplo, esta corrente varia de 5 a 22 mA, dependendo da polaridade da tensão no circuito controlado pelo triac. Ao desenvolver um esquema de controle triac, é melhor aproximar a corrente de controle ao valor máximo, para nosso exemplo é 35 ou 70 mA (dependendo da polaridade).

Tensão da porta de controle correspondente à corrente mínima da porta CC

Para definir a corrente mínima no circuito do eletrodo de controle do triac, é necessário aplicar uma certa tensão a esse eletrodo. Depende da tensão atualmente aplicada no circuito de alimentação do triac e também da temperatura do triac.

Portanto, para o nosso exemplo, com uma tensão de 12 volts no circuito de alimentação, para garantir que a corrente de controle seja ajustada para 100 mA, deve-se aplicar no mínimo 1,5 volts. E na temperatura do cristal de 100 ° C, com tensão no circuito de trabalho de 400 volts, a tensão necessária para o circuito de controle será de 0,4 volts.

Taxa crítica de aumento da tensão de estado fechado

Este parâmetro é medido em volts por microssegundo.Para nosso exemplo, a taxa crítica de aumento da tensão nos eletrodos de alimentação é de 250 volts por microssegundo. Se essa velocidade for excedida, o triac pode abrir falsamente de forma inadequada, mesmo sem aplicar qualquer tensão de controle ao seu eletrodo de controle.

Para evitar isso, é necessário fornecer tais condições de operação para que a tensão do ânodo (cátodo) mude mais lentamente, bem como para excluir quaisquer distúrbios cuja dinâmica exceda esse parâmetro (qualquer ruído de impulso, etc. .n.) .

Taxa crítica de aumento da corrente de estado aberto

Medido em amperes por microssegundo. Se essa taxa for excedida, o triac quebrará.No nosso exemplo, a taxa máxima de aumento na ativação é de 50 amperes por microssegundo.

Hora de ligar

Para o nosso exemplo, esse tempo é de 2 microssegundos. Este é o tempo que decorre desde o momento em que a corrente da porta atinge 10% do seu valor de pico até o momento em que a tensão entre o ânodo e o cátodo do triac cai para 10% do seu valor inicial.

Faixa de temperatura operacional

Normalmente, essa faixa é de -40 ° C a + 125 ° C. Para essa faixa de temperatura, a documentação fornece as características dinâmicas do triac.

Quadro

Em nosso exemplo, o caso é to220ab, é conveniente porque permite que o triac seja conectado a um pequeno dissipador de calor. Para cálculos térmicos, a documentação do triac fornece uma tabela da dependência da potência dissipada da corrente média do triac.